Karakterisasi Material TINJAUAN PUSTAKA

2. Spektrofotometer Serapan Atom SSA. Metode analisis dengan SSA didasarkan pada penyerapan energi cahaya oleh atom-atom netral suatu unsur yang berada dalam keadaan gas. Penyerapan cahaya oleh atom bersifat karakteristik karena tiap atom hanya menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu yang energinya sesuai dengan energi yang diperlukan untuk transisi elektron-elektron dari atom yang bersangkutan ditingkat yang lebih tinggi, sedangkan energi transisi untuk masing-masing unsur adalah sangat khas. Metode ini sangat tepat untuk analisis zat pada konsentrasi rendah. Teknik ini mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan metode spektroskopi emisi konvensional. Pada metode konvensional emisi tergantung pada sumber eksitasi, bila eksitasi dilakukan secara termal maka akan tergantung pada temperatur sumber Khopkar, 2001. Dalam proses adsorpsi, keberhasilan pembuatan adsorben tercetak ion dapat dilihat menggunakan SSA. Adsorben yang telah tercetak ion diharapkan mengandung konsentrasi ion logam yang kecil. SSA juga dapat digunakan untuk mengetahui kadar ion logam yang teradsorpsi maupun yang terdapat dalam adsorben. Ion logam yang teradsorpsi dihitung secara kuantitatif berdasarkan selisih konsentrasi ion logam sebelum dan sesudah adsorpsi Yuliasari, 2003. Spektrofotometer serapan atom SSA ditujukan untuk analisis kuantitatif terhadap unsur-unsur logam. Alat ini memiliki sensitivitas yang sangat tinggi, sehingga sering dijadikan sebagai pilihan utama dalam menganalisis unsur logam yang konsentrasinya sangat kecil ppm bahkan ppb. Prinsip dasar pengukuran 400 dengan SSA adalah penyerapan energi sumber cahaya oleh atom-atom dalam keadaan dasar menjadi atom-atom dalam keadaan tereksitasi. Pembentukan atom- atom dalam keadaan dasar atau proses atomisasi pada umumnya dilakukan dalam nyala. Cuplikan sampel yang mengandung logam M sebagai ion M + dalam bentuk larutan garam M + dan A - akan melalui serangkaian proses dalam nyala, sebelum akhirnya menjadi atom logam dalam keadaan dasar M . Atom-atom dalam keadaan dasar M o akan menyerap energi sumber energi berupa lampu katode berongga. Jumlah energi yang diserap adalah sebanding dengan populasi atau konsentrasi atom-atom dalam sampel Welz, 1985.

C. Logam

Logam yang berada di alam merupakan material organik dan anorganik. Beberapa jenis logam ada yang dibutuhkan oleh makhluk hidup tetapi ada juga yang memberikan kerugian. Logam yang berada di alam dapat berupa logam berat yang merupakan golongan transisi atau lantanida dan aktinida namun dapat juga berasal dari golongan utama seperti logam alkali dan alkali tanah. Logam berat merupakan elemen yang berbahaya di permukaan bumi. Logam berat merupakan salah satu sumber polusi lingkungan, dimana logam berat dapat ditransfer dalam jangkauan yang sangat jauh di lingkungan, selanjutnya berpotensi mengganggu kehidupan biota lingkungan dan akhirnya berpengaruh terhadap kesehatan manusia walaupun dalam jangka waktu yang lama dan jauh dari sumber polusi utamanya Suhendrayatna, 2001. Logam berat tidak seperti material organik yang dapat terdegredasi tetapi terakumulasi pada organisme hidup. Banyak logam berat merupakan logam yang beracun dan bersifat karsinogenik Fu and Wang, 2011. Adapun sifat-sifat logam berat Peraturan Pemerintah Lingkungan Hidup IPB, 2001; Sutamihardja et al., 1982 yaitu : 1. Sulit didegradasi, sehingga mudah terakumulasi dalam lingkungan perairan dan keberadaanya secara alami sulit terurai dihilangkan. 2. Dapat terakumulasi oleh organisme termasuk kerang dan ikan, serta dapat membahayakan kesehatan manusia yang mengkonsumsi organisme tersebut. 3. Mudah terakumulasi di sedimen, sehingga konsentrasinya akan lebih tinggi dari konsentrasi logam dalam air. Selain itu, sedimen mudah tersuspensi karena pergerakan massa air yang akan melarutkan kembali logam yang dikandungnya di dalam air, sehingga sedimen menjadi sumber pencemar potensial dalam skala waktu tertentu. Logam berat digolongkan menjadi dua jenis yaitu logam berat esensial dan non esensial. Logam berat esensial adalah logam yang keberadaannya dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Salah satu contoh logam berat ini adalah Cu, sedangkan logam berat non esensial yaitu logam yang keberadaannya dalam tubuh belum diketahui manfaatnya atau bahkan dapat bersifat racun, seperti Cd. Logam ini dapat menimbulkan efek kesehatan bagi manusia tergantung pada bagaimana logam berat tersebut terikat dalam tubuh. Daya racun yang dimiliki akan bekerja sebagai penghalang kerja enzim, selain itu logam berat ini akan bertidak sebagai penyebab alergi, mutagen atau karsinogen bagi manusia Putra, 2006. 1. Kalsium Ca Kalsium merupakan unsur logam alkali tanah dalam tabel periodik unsur dilambangkan dengan Ca dan memiiki nomor atom 20. Kalsium bersifat reaktif, mudah ditempa dan dibentuk serta berwarna putih perak. Kalsium bereaksi dengan air dan membentuk kalsium hidroksida. Didalam kalsium ditemukan dalam senyawa-senyawa seperti kalsium karbonat CaCO 3 dalam batu kalsit, pualam, dan batu kapur, kalsium sufat CaSO 4 dalam batu pualam putih atau gypsum , kalsium florida Ca 3 PO 4 2 dalam batuan fosfat dan silikat. Kalsium mempunyai massa jenis 1,55 gram cm -3 Sunardi, 2008. Kalsium adalah mineral yang amat penting bagi manusia, antara lain bagi metabolisme tubuh, penghubung antar saraf, kerja jantung dan pergerakan otot. Kalsium juga memiliki peranan penting dalam pertumbuhan, seperti pembentukan tulang dan gigi, pembekuan darah, kontraksi otot, mengaktifkan syaraf, melancarkan peredaran darah, menormalkan tekanan darah, menyeimbangkan tingkat keasaman darah, mencegah osteoporosis, membantu mineralisasi Syukri, 1999. Kalsium Ca memiliki konfigurasi elektron [Ar]4s 2 , titik leleh 840 o C, dan jari- jari ionik M 2+ 0,99 Å. Kalsium memperlihatkan kecenderungan yang dapat diterima untuk membentuk kompleks-kompleks dalam larutan dengan ligan oksigen Cotton and Wilkinson, 1989. Sifat-sifat kimia CaCl 2 menurut Patnaik 2003 adalah sebagai berikut : 1. Bersifat higroskopis. 2. Larut dalam asam asetat, etanol, dan aseton. 3. Kalsium klorida dapat bertindak sebagai sumber untuk ion kalsium dalam suatu larutan, tidak seperti senyawa kalsium lainnya yang tidak dapat larut, kalsium klorida dapat berdisosiasi. 2. Tembaga Cu Tembaga adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik unsur memiliki lambang Cu dan nomor atom 29. Lambangnya berasal dari bahasa Latin Cuprum. Tembaga merupakan konduktor panas dan listrik yang baik. Selain itu, unsur ini memiliki korosi yang cepat sekali. Tembaga murni sifatnya halus dan lunak, dengan permukaan berwarna jingga kemerahan. Tembaga dicampurkan dengan timah untuk membuat perunggu Cotton and Wilkinson, 1989. Tembaga merupakan zat yang esensial bagi metabolisme hewan, tetapi kandungan yang berlebihan dapat menimbulkan gangguan dan penyakit pada otak, kulit, hati, pankreas, miokardium Vijayaraghavan et al, 2006, gangguan pada usus, kerusakan ginjal, dan anemia Al-Rub et al, 2006. Selain itu, dapat menyebabkan keracunan, seperti muntah, kejang, tegang, bahkan kematian Paulino et al, 2006. Di alam, tembaga terdapat dalam bentuk bebas maupun dalam bentuk senyawa- senyawa dan terdapat dalam bentuk biji tembaga seperti kalkopirit CuFeS 2 , cuprit Cu 2 O, chalcosit Cu 2 S, dan malasit Cu 2 OH 2 CO 3 . Tembaga dapat bersenyawa dengan unsur-unsur lain seperti CuSO 4 , CuO, CuS, CuOH 2 , dan